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La Geoinformaciónal Servicio de la Sociedad

Medellín, Colombia29 de Septiembre al 3 de Octubre de 2014

Sociedad Latinoamericana enPercepción Remota y Sistemasde Información EspacialCapítulo Colombia

IMPLEMENTACIÓN E INTERPRETACIÓN DE PRODUCTOS FOTOGRAMÉTRICOS

DIGITALES PARA ANÁLISIS

GEOMORFOLÓGICOS.

Alexander Vergara Garzón

Centro de investigación y desarrollo en información geográfica CIAF-GAC

lalexvergara@gmail.com

Resumen

A partir de la necesidad de la Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia, en

cuanto a la estimación y elaboración cartográfica temática de amenazas por inundaciones y

movimientos en masa a escala 1: 25000, se presentó una propuesta metodológica que permitiera

la migración de procesos interpretativos análogos a digitales; como resultado se obtuvieron

diferentes productos que dada su naturaleza, permitieron procesos interpretativos más agiles y

confiables respecto a las técnicas tradicionales de interpretación, lo que suscitó una solución

amigable y coherente de cara a los avances tecnológicos geoespaciales; el planteamiento

contempló el empleo de productos fotogramétricos digitales, como ortofotomosaicos, modelos

digitales de terreno, visualización 3D por medio software específico y anáglifos entre otros, cuya

aplicabilidad no solo se da para el proceso interpretativo, sino también para la validación por

cuanto este ejercicio usualmente debe realizarse a partir de visitas de campo, actividad que

apoyada con dispositivos como tabletas y aplicaciones geoespaciales de fácil adquisición y

operación, permiten afinar la interpretación y generar información de mayor calidad; de otra

parte, se da una reducción de costes debida al desplazamiento de profesionales a fin de cumplir

dicha actividad, compleja por demás dadas las condiciones de orden público presentes en ciertas

regiones del nuestro país.

Palabras clave:

Anáglifo, geomorfología, modelos digitales de terreno (DTMs), morfometría, movimientos en

masa, ortofotomosaic.

Abstract

From the necessity of the Regional Autonomous Corporation of Central De Antioquia, regarding

the estimation and preparation of thematic mapping flood hazards and landslide scale 1 : 25000,

a methodological proposal to allow migration was presented interpretative processes analog to

digital; result in different products that by their nature were obtained, allowed agile and reliable

interpretive processes over traditional performance techniques, sparking a friendly and consistent

solution with regard to geospatial technological advances; the approach contemplated the use of

digital photogrammetric products, as ortofotomosaicos, digital terrain models, visualization and

3D anaglyphs using specific software among others, whose applicability is given not only to the

interpretive process, but also for validation because this exercise usually must be made from

field visits, activity supported by devices like tablets and readily available geospatial applications

and operation, to fine-tune the performance and generate better information; on the other hand,

cost reduction is given shift professionals to meet such activity, given the complex by other

conditions of public order present in certain regions of our country.

Keywords:

Anaglyph, geomorphology, digital terrain models (DTMs), morphometry, mass movements,

ortofotomosaic,

Introducción

La propuesta metodológica planteada surge a partir de la necesidad del proyecto Igac-

Coranqtioquia en cuanto a la estimación y elaboración cartográfica temática de

amenazas por inundaciones y fenómenos de remoción en masa dentro de la jurisdicción

de CORANTIOQUIA, con el apoyo de tecnologías geoespaciales.

Sumado a las diversas fuentes de información para tal propósito, se contempla el

empleo de fotografías aéreas, puesto que éstas son herramientas valiosas para la

extracción de información temática aplicada a varias disciplinas, entre ellas a la

geología, geomorfología, amenazas naturales, suelos, cobertura vegetal, usos del suelo,

hidrogeología y estudios para ordenamiento urbano. (Mendivelso, 2008)

En Colombia durante las últimas décadas, la fotointerpretación con propósitos de

generar cartografía geomorfológica, se ha venido realizando sobre fotografías análogas

pancromáticas y en pocos casos en color, con el empleo de kodatrace y marcadores

indelebles; dicha interpretación, debía pasar por instrumentos conocidos como

rectificadores aproximados o de transferencia como el Sketch Master, Stereosketch y

Zoom Transfer Scope entre otros, puesto que desde el punto de vista cartográfico la

fotografía, y por ende su interpretación, no cumplían con la ortogonalidad debido a la

presencia de deformaciones geométricas (inclinación, desplazamiento debido al relieve

y distorsión); Mendivelso (2008); de tal manera la interpretación debía transferirse a

mapas topográficos base, que a su vez pasaban por procesos de escaneo y digitalización

y/o vectorización y con ello obtener información en medio digital.

Por cuanto éstos procesos enteramente manuales resultan en cierta medida engorrosos y

requieren tanto de tiempo, material y personal técnico adiestrado para las actividades de

transferencia y digitalización, se hace necesario acorde a los avances geoespaciales y

particularmente en la fotogrametría digital, acoger y aplicar tanto metodologías y

productos por medio de procesos más agiles, puesto que gran parte de la interpretación

se lleva a cabo en un ambiente netamente digital, garantizando de igual manera mayor

calidad en la cartografía temática resultante; de igual manera se abre la posibilidad de

aplicar dichas metodologías a imágenes y productos de origen satelital.

Acorde a las temáticas de interés para el proyecto y destacando el uso de productos

fotogramétricos, se cita inicialmente como insumo general el (DTM Modelo Digital del

Terreno), puesto que proporciona información morfológica regional y de detalle,

además de poder sustraer datos del aspecto de laderas, pendientes y perfiles del terreno;

bajo el procesamiento digital, obtener información de densidad del drenaje,

lineamientos, coeficientes de rugosidad, entre otros, todos parámetros esenciales del

modelamiento geomorfológico (Carvajal, 2012)

Los DTM representan claras ventajas respecto al análisis tradicional de mapas o

modelos análogos del terreno; las posibilidades de tratamiento numérico de los datos,

realizar simulación de procesos, emulando el funcionamiento de un sistema dinámico

real (Moore, Grayson, & Ladson, 1991); ello le confiere un gran valor y el empleo

generalizado en las geociencias; no obstante para efectos de la determinación de

densidad de drenaje, cuencas y cálculos en el modelado hidrológico, así como para la

extracción de parámetros morfométricos, mayor resolución en el DTM no significa

necesariamente mejor funcionamiento del modelo (Penna, et al., 2014). En algunos

casos el poder predictivo del DTM disminuye con el aumento de la resolución; cuando

éste presenta dentro de su estructura geometrías como vías, pero dentro de él no se

describen los procesos relacionados con dicha vía, la evaluación del DTM en función de

la determinación de deslizamientos de tierra, no es enteramente satisfactoria; sin

embargo la pendiente local seguirá siendo importante para la estimación de los

deslizamientos (Penna, et al., 2014).

En cuanto a los procesos de interpretación geomorfológica el empleo del DTM con la

generación de sombreado de colinas combinado con tintes hipsométricos, destacan el

terreno y proporcionan información adicional acerca de la forma del mismo en una

manera visualmente armoniosa (Kennelly, 2008). En tanto la interpretación es llevada a

cabo de manera visual y en gran medida deberá alternarse con diferentes insumos, como

el caso de las fotografías aéreas, resulta favorable dar valores de exageración a los

modelos de sombras, de tal manera que ésta sea similar a la percibida en las aerofotos,

permitiendo una mejor determinación de las geoformas; de otra parte el DTM como

base para la generación de ortofotomosaicos y anáglifos permite que estos a su vez

aporten de manera significativa a las demás actividades y productos cartográficos para

las temática de interés.

Para el proceso de identificación, inventario y mapeo de eventos en torno a

deslizamientos, productos como los ortofotomosaicos, anáglifos y vision 3D por

ordenador, hacen que esta actividad se desarrolle de manera más ágil, permitiendo el

almacenamiento de la interpretación directamente en bases de datos espaciales

diseñadas acorde a las necesidades del proyecto. El anaglifo permite un análisis

tridimensional más extenso del territorio que los fotogramas aéreos y está basado en

distribuciones altimétricas cuantitativas, como son los DTMs (Benito Calvo, 2008), por

su parte los ortofotomosaicos con el atributo de tener proyección ortogonal, a diferencia

de la proyección central, pueden ser tomados como documentos en cualquier actividad

que requiera un mapa, carta o fuente similar de datos (Coelho & Nunes Brito, 2007).

Los ortofotomosaicos permiten extraer información georeferenciada mediante procesos

mucho más rápidos que los requeridos en la generación de cartografía vectorial;

adicionalmente, pueden utilizarse como soporte de información métrico-documental con

la facilidad de digitalizar y actualizar el contenido de bases de datos cartográficas y

temáticas Lerma (2002) por medio de software SIG.

Por su parte el control de campo, requerido con el propósito de corroborar tanto

geoformas y eventos definidos previamente en oficina, se ve altamente beneficiado con

el empleo de productos fotogramétricos y aplicaciones geoespaciales operadas por

dispositivos como tablets y laptops, los cuales permiten in situ la visión de conjunto, por

ejemplo, por medio de la estereoscopía; permitiendo a partir de la información

complementaria hallada en campo como contrastes morfométricos, litología, geología

estructural, perfiles del suelo y procesos, alimentar las bases de datos (Carvajal, 2012).

1. Área de estudio

El área para la cual se elaboró la estimación y elaboración de la cartografía temática de

amenazas por inundaciones y movimientos en masa, corresponde a la zona norte de la

jurisdicción de CORANTIOQUIA, cuyos municipios comprenden: Caucasia, Nechi,

Taraza, Cáceres, El Bagre, Angostura, Yarumal, Amalfi, Zaragoza, Valdivia, Anorí,

Segovia, Campamento, Briceño y Guadalupe, pertenecientes a la cuenca baja de los ríos

Cauca y Nechí. El cubrimiento total del área es de 1´500.000 Ha, lo que equivale a 100

planchas a escala 1:25.000.

Figura 1. Municipios que comprenden la zona de estudio

Fuente: Proyecto IGAC-CORANTIOQUIA, 2013

Las zonas cuya prioridad respecto a la existencia de fenómenos de remoción en masa e

inundaciones, correspondieron a los municipios de Caucasia, Nechí, El Bagre y

Zaragoza.

2. Materiales y métodos

Puesto que el presente documento pretende dar a conocer la aplicabilidad de los

productos fotogramétricos y técnicas dedicadas para los procesos de interpretación

geomorfológica, remoción en masa, morfometría y modelación hidráulica entre otros, se

citan únicamente los materiales y métodos de esta naturaleza; clarificando, que

adicional a éstos, son variados los insumos que complementan los procesos de

generación cartográfica para las temáticas tratadas.

2.1 Datos, software y equipo empleado

Para el desarrollo del proyecto se contó con los siguientes datos:

Fotografías aéreas digitales del sensor Vexcel Ultracam D del IGAC. 0.3 m de

resolución espacial

Archivos de aerotriangulación,

Modelos digitales de terreno en formato vectorial Cad Computer Assiting

Design a escala 1:10000.

En cuanto al Software el desarrollo del proyecto contó con:

Erdas Imagine 2011, suite de fotogrametría Lps, Stereo Anlyst y ErMapper para

el procesamiento digital de imágenes.

Cad Microstatrion, Pro600 para el proceso de restitución fotogramétrica.

ArcGIS- ArcMap 10.x para las actividades de captura y almacenamiento de la

información interpretada en bases de datos espaciales.

Avenza PDF Maps, para actividades de control de campo.

Adicionalmente los equipos para la visualización estereoscópica, procesamiento y

almacenamiento de los datos e información producida, corresponden a estaciones

fotogramétricas dotadas de sistema RealD con sistema Z-Screen, gafas polarizadas

pasivas, estaciones de trabajo o computador de prestaciones medias con capacidades

multiproceso.

2.2 Metodología

Además de cartografía básica, temática e imágenes de satélite, el empleo de productos

fotogramétricos de aplicación múltiple permitió el análisis y la generación de

cartografía para amenaza por inundaciones y fenómenos de remoción en masa; acorde a

cada materia se presenta a continuación el insumo más idóneo empleado.

2.3 DTM como insumo para el análisis y generación de cartografía de amenaza

por inundaciones.

Para el desarrollo de este punto, respecto al aporte de productos fotogramétricos, deben

atenderse ciertas características geomorfológicas del área de estudio, ello es posible a

partir de la conjunción de actividades de evaluación previas como un histórico de

inundaciones, caracterización de drenaje, estudio hidrológico de cuencas, determinación

de factores condicionantes y de susceptibilidad entre otros.

Uno de los productos que apoya en gran medida varias de las actividades anteriores,

corresponde al modelo digital del terreno DTM, cuya elaboración fue llevada a cabo por

medio de restitución fotogramétrica digital a escala 1:10000 con el empleo de los

softwares Lps-Erdas Image 2011 y Pro600 de Microstation; acorde a que dicho

producto al término de este proceso se encontraba en formato vectorial, con la

distribución mencionada se evaluaron y editaron aspectos como empalmes entre

planchas, continuidad y coherencia en captura, esto es en valores de altura para

elementos como break lines, líneas estructurales y puntos de masa, ello a fin de

conseguir continuidad topográfica en el modelo de superficie resultante, puesto que

como se citó previamente, éste sería insumo para la determinación geomorfológica,

morfométrica y de drenaje entre otros.

La siguiente imagen del DTM muestra una de las anomalías citadas; para la extracción

de los mapas de pendientes, curvatura y rugosidad entre otras, sin el proceso de edición

y validación del DTM se obtendría información distorsionada.

Figura 2. DTM anomalías en la descripción de continuidad del relieve

Fuente: Proyecto IGAC-CORANTIOQUIA 2013

El proceso fotogramétrico estaba enfocado en la obtención de cartografía escala

1:10000, sin embargo para la escala del proyecto 1:25000, el DTM debía llevarse a una

resolución espacial acorde a dicha escala, esto es un tamaño de celda (Pixcel) de 25m,

puesto que al realizarse procesos como: la determinación de densidad de drenaje,

morfometría entre otros, con una mayor resolución espacial, se presentaba saturación de

la información; confirmándose en este aspecto el hecho de que a mayor resolución

DTM no significa necesariamente mejor funcionamiento del modelo (Penna, et al.,

2014)

2.3.1 Análisis hidrológico.

Algunos de los factores que mayor importancia revisten para la estimación de la

amenaza por inundación, corresponden a aquellos que inciden con el aumento de los

caudales en los drenajes y el sobrepaso de los niveles de los mismos; dichos factores se

derivan principalmente a la precipitación, lo que suscita llevar a cabo un análisis

hidrológico donde se evalúe el comportamiento fisiográfico de la zona a través de

patrones de drenaje y la definición de las cuencas que lo componen. Por su parte el

DTM como representación digital de la topografía, permite el modelado de la

interacción entre el terreno y los procesos de transporte de agua y sedimentos, por tanto

resulta éste ser uno de los insumos por excelencia, y en cuyo caso al ser de origen

fotogramétrico y obtenido para una escala mayor a la requerida, le imprime un valor

especial al empleo del mismo.

En cuanto a la obtención de la red de drenaje de las cuencas del área del proyecto, se

basó en el uso de criterios de convergencia del algoritmo Deterministic and Node

(modelo de drenaje D8, o modelo de flujo de ocho direcciones) empleando el DTM con

el tamaño de celda definido acorde a la escala.

Figura 3. DTM y determinación de la red de drenaje con el conjunto de herramientas de

Hidrología de ArcMap 10

Fuente: Proyecto IGAC-CORANTIOQUIA 2013

La definición de las cuencas hidrográficas se llevó a cabo por medio de las siguientes

actividades:

Determinación del área de contribución: se partió de la creación de un ráster que

representase la dirección del flujo con la herramienta flow direction, Spatial Analyst de

ArcMap; posteriormente se introdujo la ubicación de las entidades que apoyan la

determinación del área de cuenca; en estae caso las estaciones hidro-meteorológicas.

En torno al análisis y la determinación de las redes de drenaje, aun cuando se contó con

estas en formato vector como break lines, demandó procesos de software con el empleo

de herramientas SIG, Spatial Analyst de ArcMap 10., ello puesto que uno de los

aspectos de mayor relevancia para un modelo de superficie consiste en la determinación

de las características hidrológicas a través del análisis de la dirección de flujo desde y

hacia cada celda.

Figura 4. Raster de elevación a raster de dirección de flujo

Fuente: (ESRI, 2014)

Otro paso para la delimitación de las cuencas comprendió el análisis de la acumulación

del flujo; para ello se obtuvo un raster en el cual las celdas con flujo concentrado

permitieron identificar los canales y arroyos, y cuyos valores para éstas fueron

diferentes a cero (0); por el contrario, aquellas cuyo dato almacenado fue igual a cero

(0), representaron mayores valores en cota y permitieron identificar asimismo divisorias

de aguas.

Figura 5. Raster de dirección de flujo a Raster de acumulación de flujo

Fuente: (ESRI, 2014)

Finalmente para la determinación de la cuenca, se deben tener en cuenta los puntos

conocidos como de desfogue, que apoyados en los productos previos, de manera

automática permitieron generar el raster de la cuenca base de estudio; los algoritmos de

proceso para tal determinación generalmente son similares tanto para software

propietario como open source, para el caso particular se han empleado ArcHydro de

ArcGIS e Hidrology de ArcMap versión 10.x, y para este ultimo la herramienta

empleada correspondió a Watershed.

La determinación de la cuenca hidrográfica se basa en la suma de ciertas variables que

dada la naturaleza y precisión de los datos, al igual que la correcta aplicación de los

mínimos procesos requeridos permite la obtención de resultados confiables; el interés

estadístico de ésta como base para procedimientos de modelado hidráulico con

propósitos de predicción debe redundar en valores de incertidumbre bajos.

Figura 6. DTM de sombras y sub-cuenca determinada con el conjunto de herramientas

Hidrology de ArcMap10.x

Fuente: Proyecto IGAC-CORANTIOQUIA 2013

La generación cartográfica en torno a factores condicionantes del terreno se vio en gran

medida, beneficiada con el empleo del modelo digital del terreno, que, acorde a los

procesos que sobre éste se efectuaron, se solventaron múltiples actividades; como base

para la obtención de dichos factores, y acorde a los lineamientos de la metodología ITC

1992, se genera previo el mapa de geomorfología, el cual contempla el apoyo de

cartografía temática geológica y geomorfológica, así como tareas de interpretación

estereoscópica y procesamiento digital de imágenes ópticas y multi-espectrales; por su

parte la obtención de parámetros morfométricos, como pendiente, aspecto y curvaturas

(vertical y horizontal), a empleado durante mucho tiempo y acorde a las técnicas ITC,

cartografía básica, fotografías aéreas análogas, estereoscopio de espejos y barra de

paralaje entre otras para su determinación; en el mejor de los casos el modelo digital

(SRTM Shuttle Radar Topography Mission) con resolución de 30 m, sin embargo dada

la oportunidad de empleo de un DTM de mayor exactitud y el desarrollo tecnológico en

las diversas áreas de la información geográfica el proyecto fue enriquecido en multiples

aspectos gracias al empleo de los productos fotogrametricos, como en este caso el citado

DTM.

En la mayoría de los casos los procedimientos para la obtención de cartografía temática

ambiental no contemplan mayor precisión espacial; sin embargo con la incorporación de

fuentes cuya calidad demanda especial cuidado como uno de sus atributos, bien sea por

la escala final o por sus propios insumos, entre otros, hacen que la cartografía temática

resultante herede ésta cualidad, lo que le confiere un mayor valor que redunda en

información con mayor grado de confiabilidad; en tal sentido, el DEM hace un aporte

sustancial a esta actividad; puesto que tanto su obtención al igual que la resolución

espacial de este se hallaron muy por encima del mínimo requerido.

2.4 DTM como insumo para el análisis y generación de cartografía

geomorfológica

Respecto a la interpretación de unidades geomorfológicas para apoyar el mapa de

amenazas, se empleó de igual manera el DTM fotogramétrico; sobre éste se generaron

modelos de sombras y tintes hipsométricos, permitiendo que el proceso deductivo del

terreno fuese más claro en cuanto a la determinación de geoformas. Los usuarios de

dichos productos encuentran que la iluminación oblicua, que brilla desde un ángulo

moderado entre el horizonte y el cenit, y desde el noroeste, proporciona imágenes más

intuitivas de la forma del terreno (Kennelly, 2008). Los modelos de sombras, son una

evidente ventaja para efectos de interpretación geomorfológica (Kennelly, 2008).

Figura 7. Modelo de sombras e hipsometría a partir de DEM

Fuente: Proyecto IGAC-CORANTIOQUIA 2013

Figura 8. Cartografía geomorfológica generada a partir del

DTM

Fuente: Proyecto IGAC-CORANTIOQUIA 2013

2.5 Análisis y generación de cartografía de amenaza por movimientos en masa

con el empleo de ortofotomosaicos, DTM, anáglifos y estaciones

fotogramétricas

Dentro de las actividades mínimas requeridas en cuanto a la generación de cartografía

acorde a ésta temática, se resaltan las que dan lugar el empleo de productos

fotogramétricos, no obstante labores tales como: evaluación de información existente

entre otras, son igualmente importantes puesto que la conjunción de datos e información

que permitan la conformación de bases de datos robustas permitirán que objetivos

misionales de la corporación sean cumplidos a cabalidad.

Para actividades como la elaboración de los mapas de densidad de procesos de

remoción en masa, factores condicionantes, susceptibilidad del terreno e inestabilidad

por erosión entre otros, de igual manera se hace empleo del DTM, sin embargo y dada

la necesidad de interpretación estereoscópica para la determinación puntual de

remoción en los diversos tipos en que se presenta, así como sectores de susceptibilidad

del terreno, entran a jugar en un papel preponderante varios derivados fotogramétricos

digitales, a saber: los modelos digitales de sombras, los modelos digitales

hipsométricos, las ortofotos, los ortofotmosaicos y los anáglifos, sin dejar de lado la

labor que cumplen las estaciones fotogramétricas; cada uno de ellos con ventajas y

limitaciones entre si, pero con la conveniencia de que la labor conjunta de éstos permite

la obtención de resultados satisfactorios.

La preparación y elaboración de los mapas de densidad de procesos de remoción en

masa, además de considerar históricamente los eventos a partir de informes, bases de

datos, reportes y mapas entre otros, que reposan en entidades como: CORANTIOQUIA,

DAPARD, SGC, IDEAM, INVIAS, emplea como apoyo para la determinación de

dichos fenómenos, la interpretación de ortofotos, ortofotomosaicos, anaglifos y bloques

de fotografías aéreas por medio de estaciones fotogramétricas; en éstos dos últimos

tanto en uno y otro se explotan las ventajas propias de la estereoscopía; algunas de las

prestaciones que permiten el empleo de los DTMs, ortofotomosaicos y los anaglifos en

esta actividad corresponden a:

• Disponibilidad de cargue y lectura en cualquier software SIG por medio de la

compresión de imágenes sin pérdida de información.

• Referencia espacial definitiva para el proyecto y definida en el bloque

fotogramétrico.

• Capacidad de despliegue 3D en cualquier software SIG sin necesidad de contar

con una estación fotogramétrica para acceder a la estereoscopía.

• Generación de escenarios con cobertura de la totalidad de la plancha que

demande el fotointerprete, para el caso particular escalas 1:25.000

Finalmente y a partir de los mismos insumos empleados en la interpretación, las

actividades de control de calidad, comprobación y validación se ven de igual manera

beneficiadas.

Para la determinación de movimientos en masa se toma como referencia la definición de

Várnes & Zuidam consagrada en la siguiente tabla:

Tabla 1. Clasificación de movimientos en masa

Fuente: (Várnes, 1978), (Van Zuidam, 1985)

2.5.1 Metodología de interpretación

El proceso de interpretación se realizó mediante procesos de digitalización básicos,

sobre una base de datos espacial GDB creada inicialmente con base en la tabla de

Clasificación de movimientos en masa y la determinación de los posibles eventos a

encontrar en la zona de estudio, éste proceso se muestra en la Figura 9.

Figura 9. Esquema del flujo de trabajo para el proceso de interpretación para remoción

en masa

Fuente: Proyecto IGAC-CORANTIOQUIA

Puesto que la interpretación y digitalización se lleva a cabo directamente sobre la GDB,

los atributos de los eventos encontrados son diligenciados de forma paralela a dicha

interpretación, como lo muestra la siguiente tabla

Tabla 2. Clasificación de movimientos los atributos mínimos acorde a la definición de

la GDB

Fuente: Proyecto IGAC-CORANTIOQUIA

De igual manera, vale la pena citar los criterios para la interpretación visual, que si bien

han partido del empleo generalizado a la fotografía análoga, tanto es aplicable a

imágenes de satélite como a los derivados fotogramétricos digitales. Dicho análisis

emplea elementos como textura, estructura y disposición. Acorde al grado de

complejidad, son varios los autores que han sugerido por medio de una escala,

clasificar los criterios de interpretación visual.

Figura 10. Jerarquización de criterios de interpretación visual (Adoptado de European

Commision, 1993)

Fuente: Teledetección Ambiental, (Chuvieco, 2010)

Una de las ventajas en cuanto a la facilidad para aplicar una buena parte de los criterios

pictórico-morfológicos se da con la información-insumo obtenida a partir del proceso

fotogramétrico, si bien, como se citó previamente, éstos se han generado para una escala

más grande que la requerida en el proyecto; asimismo para efectos de la determinación

de eventos, el valor de GSD (Ground Sampling Distance) 0.30m de las imágenes

permite una interpretación confiable, en ortofotomosaico, sin embargo para efectos de la

definición de éste respecto a su tipología, en algunos casos el apoyo con la visualización

estereoscópica bien sea en estación fotogramétrica o en anáglifo es de gran importancia.

Figura 11. Determinación de un evento de remoción en masa sobre ortofotomosaico

Fuente: Proyecto IGAC-CORANTIOQUIA 2013

En la figura 11. Por medio de visión monoscópica sobre el mosaico es posible discernir

el evento respecto al contraste de este con la cobertura del entorno; aunque la sombra no

se tomó como un criterio fundamental, nos ofrece gran información para delimitar el

movimiento en masa; por su parte la figura 12 muestra el mismo evento, la imagen

anáglifo al permitir la estereoscopia facilita la clasificación del mismo sobre una base de

datos espacial previamente creada.

Figura 12. Determinación de un evento de remoción en masa sobre imagen anáglifo.

Fuente: Proyecto IGAC-CORANTIOQUIA 2013

La determinación y elaboración de los mapas de densidad de procesos, supone un aporte

sustancial en cuanto al reconocimiento del área de estudio; asimismo establece las

herramientas para la modelación y validación de la amenaza; guía para el manejo

adecuado de las zonas que tras el enfoque de sostenibilidad permitirá una mejor calidad

de vida de sus comunidades.

Dentro de la metodología adoptada para el desarrollo del proyecto se contemplan como

se muestra en la figura 15, tanto los insumos como los procesos que ésta propone se

sigan; conservando de ella los aspectos de mayor relevancia, y sin perder la objetividad

se han aplicado nuevas técnicas que facilitan la labor de intérpretes, hidrólogos,

geólogos y analistas con reducción de costes, tiempo y procesos, entre otros, obteniendo

así mayores precisiones y aplicaciones. De igual manera se hace un comparativo del

empleo de insumos análogos y digitales, y las ventajas que suscita el segundo.

3. Verificación y control de campo

Es importante reconocer el procedimiento que con información análoga comprendía

ciertas actividades al término de la fase de fotointerpretación; la preparación de los

trabajos de verificación en el campo partía con la selección de fotografías y áreas

representativas y bien expuestas a lo largo de caminos, carreteras y ríos; adicionalmente

se requería del siguiente equipo: estereoscopio de bolsillo, brújula, altímetro, lupa de 20

aumentos, cinta métrica mínimo de 10 m, cámara fotográfica, maletín porta-fotos, tubo

plástico o de pvc para guardar los mapas, libreta de campo, transportador, caja de

colores, cinta de enmascarar, marcadores de punta fina indelebles (Mendivelso, 2008).

Como alternativa y haciendo uso de las diversas aplicaciones desarrolladas en torno a

las geociencias y dispositivos portátiles se plantea el uso de la herramienta PDF Maps;

ésta es una aplicación de mapas para unidades móviles que permite el cargue y

descargue de mapas con extensión .Pdf georreferenciado creados en oficina para su uso

con o sin conexión a internet, ésta aplicación trabaja en smartphones o tablets sobre

sistemas operativos Apple iO S y Android; dado que aprovecha el GPS integrado del

dispositivo para realizar un seguimiento y determinar la ubicación en el mapa, permite

la validación de la interpretación, puesto que al definir las zonas a visitar, y con base en

los mismos mapas interpretados, mosaicos y anaglifos es posible determinar y alimentar

la base de datos a partir de la toma de atributos de los eventos encontrados, al igual que

el asocio de éstos a la captura de fotografías in situ; dado que una de las herramientas

que facilita las labores en campo corresponde a la estereoscopía, ésta aplicación permite

tal labor con el uso de gafas anaglíficas de bajo coste y fácil adquisición; a su vez al

tenerse un archivo georeferenciado con coordenadas geográficas, permite el trazo de

rutas de trabajo en formato .kmz compatible con software SIG; asimismo el reporte de

localización y posibilidad de envío de los datos e información a oficina por medio de

internet resulta ampliamente benéfico, puesto que no se depende del termino de las

actividades de campo para acceder a la información levantada.

Figura 13. Determinación de un evento de remoción en masa sobre imagen anáglifo.

Fuente: (LandReport, 2014)

Finalmente se hace un comparativo por medio de los flujos de trabajo para empleo tanto

de insumos análogos como digitales

Figura 14. Esquema del proceso ITC para generación de cartografía geomorfológica con insumos análogos.

Fuente: (Van Zuidam, 1985)

Figura 15. Esquema del proceso ITC adaptado para generación cartografía geomorfológica con insumos fotogramétricos digitales

Fuente: proyecto Corantioquia-Igac

4. Resultados

Como resultado de los procesos de preparación de insumos fotogramétricos para actividades de

interpretación geomorfológica, remoción en masa, determinación de parámetros morfométricos y

moelacion hidráulica, entre otras, se obtuvieron 60 planchas a escala a 1:25000 con productos:

DEM, modelos de sombras e hipsométricos, ortofotomosaico y anáglifos, así como la

disposición de 4572 fotografías aéreas en formato digital cuyo ajuste por bloque con distribución

escala 1:100.000 permitió actividades de control de calidad y validación de los productos

cartográficos generados.

En torno a la disponibilidad de productos e insumos fotogramétricos con las cualidades

expuestas, llevando a cabo una comparación derivada de la experiencia durante el desarrollo del

proyecto, no solamente en un ambiente netamente digital, sino con la participación de

actividades que demandaron el empleo de recursos y procedimientos análogos se presenta una

comparación del empleo de dichos insumos.

Pese a que no se estimó el rendimiento interpretativo comparado con las técnicas tradicionales

que emplean insumos análogos, es evidente la ventaja que suscitan aquellos llevados a cabo en

medio digital, puesto que para actividades de interpretación análoga las labores mismas de

escaneo, transferencia y digitalización son en sí mismas dispendiosas y demandan en suma

mayor tiempo que el proceso interpretativo como tal.

5. Discusión de resultados

Algunas de las ventajas que supone el empleo de insumos análogos en cuanto a actividades

similares a las desarrolladas en el proyecto son:

- disponibilidad de la información al público, bien sean fotografías análogas, cartografía

básica y temática de apoyo.

- Costes moderados en cuanto al insumo básico.

- Amplia temporalidad (1935 a 2005, acorde a la zona y al periodo de actividad del IGAC)

- Manejo de la información física.

- Las técnicas de mapeo con estos recursos siempre son una alternativa.

En cuanto a las desventajas se observan:

- Los procesos interpretativos deben emplear dispositivos para visualización

(estereoscopios)

- La transferencia de la interpretación a una plancha base debe hacerse con equipos como

el Sketch Master, Stereosketch, entre otros, hoy día entrando en desuso.

- La exactitud de la cartografía final, dados los instrumentos de transferencia, aceptable a

baja en muchos casos.

- Deben realizarse actividades de digitalización de la interpretación para tenerse en medio

digital y posterior generación en una base de datos espacial.

- La determinación de mapas de pendiente y aspecto deben apoyarse en mediciones físicas

sobre cartografía básica. Aun cuando a este respecto se cuanta con el DTM SRTM, este

no es recomendable para escalas de detalle.

- Actualidad fotográfica limitada (2006 entra en operación cámara digital Vexcel Ultraca-

D).

- Posibilidad de deterioro de las imágenes de contacto.

- Altos costes en proceso de ploteo de cartografía e impresión de fotografías.

Algunas de las ventajas respecto al empleo de productos fotogramétricos digitales en cuanto a

procesos interpretativos corresponden:

- Procesamiento 100% digital, actividades semi-automatizadas.

- Operación en diversos softwares, SIG y procesamiento digital de imágenes, al igual que

diversos equipos.

- Productos cartográficos en menor coste y tiempo.

- Aplicación de algoritmos para la obtención de productos, operación y análisis con

diversas fuentes de insumos.

- Almacenamiento que permite conservarse en el tiempo.

- Almacenamiento y visualización en dispositivos portátiles para verificación y validación

en campo tablets y laptops.

En cuanto a las desventajas para estos se consideran:

- La operación en diversos softwares, puede implicar demasiada especialización de estos,

Ej., estaciones fotogramétrica.

- Elevados costes para softwares especializados.

- Demanda de grandes volúmenes de información Ej. Imágenes crudas ortofotomosaicos.

- Falta de adiestramiento en el empleo de herramientas de software para procesamiento.

- Los productos de origen fotogramétrico deben haber pasado por procesos de ajuste de

bloques (aerotriangulación). Implica costes elevados acorde a la cantidad de imágenes.

- Productos de procesos semi-automatizados Ej. generación de un DEM, requieren de

actividades de edición dispendiosas si éste se emplea como insumo para morfometría y

modelos de simulación hidráulica.

Conclusiones

En cuanto a la aplicación de insumos fotogramétricos digitales, se potencializa el empleo de

tecnologías geoespaciales tanto a nivel académico como comercial e institucional, demandando

de igual manera la generación y estandarización de metodologías acorde a la generación de

cartografía temática que satisfaga diversas materias.

El procedimiento metodológico seguido y la disponibilidad de herramientas e insumos de alta

resolución como los productos fotogramétricos empleados, facilitan la identificación de los

movimientos activos a la escala requerida en el proyecto, se exceptúan los movimientos lentos

difíciles de identificar mediante fotointerpretación, por no presentar cicatrices de

desprendimiento.

El empleo de insumos fotogramétricos permite tener menor grado de incertidumbre en los

procesos interpretativos, gracias al nivel de detalle y resolución espacial, entre otros; reduce las

tareas de verificación en campo, por supuesto, sin restarle importancia a aquellas que por razones

de toma de datos de detalle como muestras de roca o sedimento para laboratorio y procesos de

datación son requeridos.

La información resultante del proyecto es un escenario geográfico de referencia que posibilita a

las entidades actuar frente a la prevención y atención de desastres y la planificación del territorio;

así como integrar su información temática al componente geográfico para que soporte la toma de

decisiones en un ambiente de menor incertidumbre.

El desarrollo del proyecto hace viable la aplicación de tecnologías, normas, políticas y estándares

de gestión de información geográfica, que garantizan la interoperabilidad con sistemas de

información previamente establecidos, así como la interacción y compatibilidad con las distintas

capas de información del gobierno.

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